
- •Исходные данные
- •1.3.1 Выбор системы организации кабельной магистрали
- •1.2 Выбор типа емкости магистральных кабелей, распределение цепей по четверкам
- •1.3.3 Расчет опасных влияний тяговой сети переменного тока
- •2.7.2 Расчет мешающих влияний на кабельные цепи связи
- •1.3.5. Выбор трассы прокладки клс и устройство ее переходов через преграды.
- •1.3.6. Содержание кабеля под избыточным давлением
- •1.3.7.Организация связи и цепей автоматики по кабельной магистрали
- •1.3.8. Скелетная схема клс
- •2. Проектирование воздушной линии связи
- •2.1 Задание на проектирование
- •6. Данный раздел проекта должен содержать следующие чертежи:
- •2.2 Исходные данные для проектирования
- •2.3.1 Определение класса и выбор типа воздушной линии.
- •2.3.2. Выбор профиля опор линии
- •2.3.3. Трасса воздушной линии связи.
- •2.3.4. Скрещивание проводов телефонных цепей
- •3.Проектирование волоконно-оптической линии связи
- •3.1.Задание на проектирование
- •6.Данный раздел проекта должен содержать следующие чертежи:
- •3.2. Исходные данные для проектирования
- •3.3.1 Организация передачи по волс
- •Параметры выбранных мультиплексоров
- •3.3.1.Выбор оптического кабеля и распределение ов в кабеле
- •3.3.3. Расчет параметров световодов
- •Расчет затухания световодов
- •Расчет дисперсии световодов
- •3.3.4. Расчет длин регенерационных участков и размещение нрп по трассе кабеля
- •3. Параметры регенерационных участков
дополнительный расход на ответвление в ОУП l=35+25+6+20=86м.
получаем
L1=79000+831-86=79745 м
Установив первую прямую муфту в соответствии с рассчитанной ординатой, остальные прямые муфты устанавливаются последовательно через 831м: 80 576м(совмещена с тройниковой); 81 407м; 82 238м; 83 069м(совмещена с тройниковой); 83 900м; 84 731м(совмещена с тройниковой); 85 562м.
Затем в местах ответвлений устанавливаются тройниковые свинцовые муфты. С целью сокращения количества муфт следует стремиться к тому, чтобы место ответвления совпадало с прямой муфтой. В таком случае в качестве прямой устанавливается тройниковая муфта. Место ответвления не совмещается с местом соединения строительных длин кабеля, если расстояние между ними превышает 100 м.
ТП (п) (79450м) найдем расстояние по трассе до объекта:
Расстояние до ближайшего рельса = 50 м.
Ширина сближения = 25 м.
Ширина железной дороги = 6 м.
Устройство вводов = 3 м.
L=50+25+6=81 м.
Lдоп=81∙(0,016+0,006)+3= 4,782 ≈5 м.
РШ-Вх (л) (80500м) найдем расстояние по трассе до объекта:
Расстояние до ближайшего рельса = 3 м.
Расстояние до ближайшей прямой муфты = 76 м.
Ширина сближения = 25 м.
Устройство вводов = 3 м.
L=25-3+76=98 м.
Lдоп=98∙(0,016+0,006)+3= 5,156 ≈6 м.
РШ-С (л) (82000м) найдем расстояние по трассе до объекта:
Расстояние до ближайшего рельса = 3 м.
Ширина сближения = 25 м.
Устройство вводов = 3 м.
L=25-3=22 м.
Lдоп=22∙(0,016+0,006)+3= 3,484 ≈4 м.
4. ПБ (п) (82800м) найдем расстояние по трассе до объекта:
Расстояние до ближайшего рельса = 100 м.
Расход кабеля на устройство вводов = 5 м
Ширина сближения = 25 м.
Ширина железной дороги = 6 м.
L=25+100+6=131 м.
Lдоп=131∙(0,016+0,006)+5=7,88 ≈8 м.
5. Рш-АПС(п) (п) (82815м) найдем расстояние по трассе до объекта:
Расстояние по трассе = 15 м.
Расход кабеля на устройство вводов = 5 м
L=15 м.
Lдоп=15∙(0,016+0,006)+5∙2=10,3 ≈11 м.
6. ОП (п) (83000м) найдем расстояние по трассе до объекта:
Расстояние по трассе = 69 м.
Расстояние до ближайшего рельса = 35м.
Расход кабеля на устройство вводов = 5 м
Ширина сближения = 25м.
L=69+35-25=79 м.
Lдоп=79∙(0,016+0,006)+5=6,74 ≈7 м.
7. РШ-С (п) (83000м) найдем расстояние по трассе до объекта:
Расстояние до ближайшего рельса (ОП (п) (83000м)) = 35 м.
Ширина железной дороги = 6м.
Расстояние до ближайшего рельса = 3м.
Расход кабеля на устройство вводов = 5 м
L=35+6+3=44 м.
Lдоп=44∙(0,016+0,006)+5∙2=10,98 ≈11 м.
8. РШ-Вх (п) (84800м) найдем расстояние по трассе до объекта:
Ширина сближения = 25 м.
Расстояние по трассе = 69 м.
Ширина железной дороги = 6 м.
Расстояние до ближайшего рельса = 3 м.
Расход кабеля на устройство вводов = 3 м.
L=69+25+6+3=103 м.
Lдоп=103∙(0,016+0,006)+5=7,266 ≈8 м.
9. ШН (л) (85800м) найдем расстояние по трассе до объекта:
Расстояние до ближайшего рельса = 100м.
Ширина сближения = 25м.
Расход кабеля на устройство вводов = 5м
L=100-25=75 м.
Lдоп=75∙(0,016+0,006)+5=6,65 ≈7 м.
10. ЭЦ (л) (86000м) найдем расстояние по трассе до объекта:
Расстояние до ближайшего рельса = 35м.
Ширина сближения = 25 м.
Расход кабеля на устройство вводов = 20 м.
L=35-25=10 м.
Lдоп=10∙(0,016+0,006)+20=20,22 ≈21 м.
2. Проектирование воздушной линии связи
2.1 Задание на проектирование
1. На заданном однопутном ответвлении Д-Н (рис. 1-1) с автономной тягой предусмотреть строительство ВЛС.
Предусмотреть организацию дальней (дорожной) связи по ВЛС с использованием аппаратуры уплотнения В-12-2 или В-12-3.
2. Заданное число каналов дорожной связи приведено в п. 2.2. Виды и число
цепей отделенческой связи предусмотреть в соответствии с требованиями ПТЭ п.6.41 с учетом особенностей участка.
3. Данные, необходимые для расчета ВЛС, приведены в п. 2.2.
4. На ВЛС для цветных цепей используются биметаллические провода диаметром 4 мм, для стальных — провода диаметром 4 или 5 мм.
5. Расчетно-пояснительная записка данного раздела должна отражать технические решения следующих вопросов:
— определение класса и выбор типа воздушной линии;
— выбор профиля опор линии;
— трасса воздушной линии связи;
— скрещивание проводов телефонных цепей.
6. Данный раздел проекта должен содержать следующие чертежи:
— профиль опор воздушной линии с размещением цепей связи;
— разбивка воздушной линии на секции скрещивания и развернутая схема скрещивания основной секции.
2.2 Исходные данные для проектирования
1. Средства регулирования движения поездов на ответвлении Д-Н —
полуавтоматическая блокировка.
2. Число каналов дальней связи — 12
3. Расстояние между осями станций, км: Д-Л — 12, Л-М — 11, М-Н — 23
4. Эквивалентная толщина стенки льда на проводах, мм: 9.
5. Название цепи связи (для схемы скрещивания) — ЛПС
2.3.1 Определение класса и выбор типа воздушной линии.
Воздушные линии в зависимости от назначения подвешенных на них цепей разделены на три класса.
В нашем варианте выбираем воздушную линию связи ΙΙ класса. К этому классу относятся линии несущие цепи, связывающие управления дорог с отделениями и отделения между собой к этому же классу отнесены линии, на которых подвешены цепи отделенческой связи.
В зависимости от интенсивности гололедных отложений на проводах воздушных линий связи эти линии строят четырех типов:
О - облегченный, Н - нормальный, У - усиленный, ОУ - особо усиленный.
Линии типа Н строят в районах, где эквивалентная толщина стенки льда может не превышать 10 мм. По условию эквивалентная толщина стенки льда на проводах равна 7 мм. Значит, в нашем случае выбираем воздушную линию связи типа Н.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ II КЛАССА ТИПА Н.
Длина нормального пролета 50 м.
Допускаемая длина удлиненных пролетов линии через препятствия 83 м.
Число опор на 1 км. — 20.
2.3.2. Выбор профиля опор линии
Профилем опоры называется принятый на ней порядок расположения проводов, при которых сохраняются определенные расстояния между ними.
В настоящее время при сооружении линий связи, как правило, используются железобетонные опоры, отличающиеся большой долговечностью, а также устойчивостью к влаге, высоким и низким температурам.
Так как в нашем варианте используются железобетонные опоры, выбираем траверсный профиль.
Для удобства обслуживания и эксплуатации воздушной линии, цепи связи на опоре располагаются в определенном порядке. Все места на профиле нумеруются, для траверсного профиля – со стороны железной дороги в сторону поля, начиная с верхней траверсы.
Для данного участка железной дороги имеют место следующие виды связи:
ЛПС, МЖС, ПГС, ПРС, ПС, ПДС, ВГС, ДБК, СЭМ, СЦБ-ДК.
Для организации дорожной связи применяются цветные (биметаллические) цепи уплотняемые в диапазоне частот до 150 кГц.
Для цветных цепей используются биметаллические провода диаметром 4 или 5 мм.
Цветные цепи размещаются на траверсном профиле на местах 1, 4, 9, 12.
Цепи ПДС на 8 месте, МЖС- на 3, ПС- на 7, остальные стальные цепи на любом оставшемся месте профиля.
Назначение вышеперечисленных видов отделенческой связи указано в разделе ПТЭ.
Согласно задания данного варианта для воздушной линии связи требуется 20 канала дорожной связи уплотняемые в диапазоне частот до 150 кГц.
Для уплотнения цепи дорожной связи в спектре частот 36-143 кГц используем аппаратуру В-12-3.
Аппаратура В-12-3 предназначена для организации 12 каналов ТЧ на цепях из цветных металлов воздушных линий передачи. Исходя из числа требуемых каналов, нам потребуется 2 комплекта системы передачи В-12-3 и две цепи воздушной линии связи (биметалл).
Характеристики системы передачи В-12-3 линейный спектр частот с передачей в направлении
А - Б - токов 92-143 кГц
Б - А - токов 36-84 кГц
Система связи – двухполосная, двухпроводная. Длина усилительного участка при использовании в качестве проводов цепи биметалла диаметром 4мм = (70-120) км. Число каналов, образуемых указанной аппаратурой в общем спектре частот (каналов ТЧ) до 150 кГц – 12.
Профиль опоры
2.3.3. Трасса воздушной линии связи.
Трассу воздушной линии связи располагают в полосе отвода, ближе к железнодорожному полотну, что позволяет производить осмотр линии с движущегося поезда. Кроме удобства обслуживания, такое расположение линии сокращает длину шлейфов и ответвлений от нее, что удешевляет строительство.
Для снижения мешающих влияний силовых цепей высоковольтно - сигнальных линий автоблокировки на цепи воздушных линий связи располагаем трассу воздушной линии связи слева от железнодорожного полотна по счету километража, (по условию высоковольтная линия автоблокировки расположена справа).
Располагаем трассу воздушной линии на расстоянии 15 м от крайнего рельса.
По заданию проектирования воздушная линия связи не пересекается реками и оврагами. Соединение ее с кабельной магистралью осуществляется при помощи кабельной вставки протянутой в трубы, расположенные под насыпью железной дороги. На линиях из железобетонных опор переходные опоры выполняют из деревянных столбов. Угол пересечения подземного кабеля с рельсами железной дороги должен быть 900.
Отвод кабеля в здания станций осуществляют через шкафы магистральной связи (ШМС), устанавливаемые возле кабельной опоры.
2.3.4. Скрещивание проводов телефонных цепей
Основной мерой защиты цепей воздушных линий от взаимных влияний является их скрещивание. Для этого весь участок воздушной линии, сначала разбивают на элементы скрещивания. Длина элемента скрещивания, как правило, принимается равной двум пролетам. Элементы группируются в секции скрещивания, т. е. участки линии, на протяжении которых укладывается законченный цикл скрещивания. В качестве основной секции принимается секция, содержащая 128 элементов. Допустимое отклонение от средней длины не должно превышать при длине элемента 80м. — 9 м.
Разобьем участок Д-Н воздушной линии на секции скрещивания.
Длина участка по условию 80 м. Длина 128 элементной секции скрещивания
L 128 = 128х80 = 10240 = 10,24 км
На нашем участке укладываются (Д-Н=10+13+21=44 км) четыре 128 элементных секции скрещивания.
Остаток линии 46-(10,24х4) =5,04 км
Для того чтобы на участке Д-Н разместить четыре 128 элементных секций скрещивания необходимо уменьшить длину элементов скрещивания.
Найдем новую длину элемента скрещивания:
Lэ = 46000/ (128х4) =89,8 м, что не превышает допустимого значения.
Расстояние между опорами линии связи А=89,8/2=44,9 м.
Разбивка участка воздушной линии на секции скрещивания на рис.
Ст. Д Ст.Н
128S 128S 128S 128S
По условию необходимо составить развернутую схему скрещивания для цепи ЛПС, согласно профилю опоры находится на 2 месте. Так как это стальная неуплотненная цепь, применяем комбинацию индексов для 2 места по табличным данным 128 элементной секции. Индекс скрещивания 4.
Развернутая схема скрещивания цепи ЛПС показана на рис.
3.Проектирование волоконно-оптической линии связи
3.1.Задание на проектирование
1.На заданном двухпутном участке железной дороги О – Х (рис 3.1) с электротягой переменного тока напряжением 27 кВ предусмотреть строительство ВОЛС с использованием подвески оптического кабеля (ОК) на опорах контактной сети.
2.Предусмотреть организацию по ВОЛС магистральной, дорожной связи, а также каналов связи для коммерческих нужд МПС и дороги с использованием системы синхронной передачи цифровой иерархии (SDN).
Рис. 3.1
3.Предусмотреть организацию по ВОЛС каналов оперативно-технологической связи, а также резервных каналов связи.
4.В проекте предусмотреть применение НРП на станциях участка в соответствии с расчетной длинной регенерационных участков.
5.Расчетно-пояснительная записка данного раздела должна отражать технические решения следующих вопросов:
- выбор и краткое описание волоконно-оптических систем передачи;
выбор ОК и распределение оптических волокон;
расчет параметров световодов;
расчет длин регенерационных участков и размещение НРП по трассе ВОЛС.
6.Данный раздел проекта должен содержать следующие чертежи:
структурную схему ВОЛС;
конструкция выбранной марки ОК;
схематический план трассы ВОЛС с размещением на ней НРП.
3.2. Исходные данные для проектирования
1.Данные на участке О – Х
Расстояние между осями станций, км |
||||||
О - П |
П - Р |
Р - С |
С - Т |
Т -У |
У - Ф |
Ф - Х |
18 |
27 |
59 |
23 |
40 |
64 |
39 |
2.Необходимое количество каналов (потоков данных) для магистральной и дорожной связи
Данные по организации магистральной и дорожной связи
Количество каналов Е1 |
Наличие линейного резервирования по схеме «1+1» |
Тип мультиплексоров |
Использование ОВ со смещенной дисперсией |
510 |
- |
STM - 4 |
- |
Данные по организации связи для коммерческих нужд МПС и дороги
Количество каналов Е1 |
Наличие линейного резервирования по схеме «1+1» |
Тип мультиплексоров |
Использование ОВ со смещенной дисперсией |
200 |
+ |
STM - 4 |
- |
«+» - использовать, «-» - не использовать
3.Строительная длинна ОК, которую используют при проектировании ВОЛС, а также данные необходимые для теоретического расчета параметров световодов
Строительная длина, км |
4 |
Номер окна прозрачности для теоретического расчета дисперсии |
4 |
Длина волны для теоретического расчета собственного затухания ОВ, мкм |
1,55 |
3.3.1 Организация передачи по волс
Потребности существенного увеличения объемов, надежности и экономичности передачи цифровой информации предопределили дальнейшие поиски в области разработки ЦСП. Семейство оборудования, разработанное на принципах синхронной цифровой информации (SDH), явилось качественно новым этапом в развития техники системы передачи.
Для переноса информации в SDH используются синхронные транспортные модули (Synchronous Transport Module, STM), которые представляют собой циклическую структуру с периодом повторения 125 мкс. Основной модуль STM-1, модули высших уровней STM-4 и STM-16.
Принцип построения иерархии SDH аналогичен принципам построения иерархии PDN. Синхронная цифровая иерархия содержит три уровня, скорости передачи которых относятся как 1:4:16. Номера уровней совпадают с этими числами: первый уровень STM-1 имеет скорость передачи 155520 Кбит/с, четвертый уровень STM-4 – 622080 Кбит/с, а 16-й – 2488320 Кбит/с.
В соответствии с европейским стандартом при рассмотрении ЦСП используют не телефонный канал, а стандартные каналы, условно обозначаемые Е1-Е5:
Е1-первый цифровой канал (ПЦК) 2048Кбит/с соответствует первому уровню в европейской иерархии PDH;
Е2-второй цифровой канал (ВЦК) 8448Кбит/с соответствует второму уровню в европейской иерархии PDH;
Е3-третий цифровой канал (ТЦК) 34,368Мбит/с соответствует третьему уровню в европейской иерархии PDH;
Е4-четвертый цифровой канал (ЧЦК) 139,264Мбит/с соответствует четвертому уровню в европейской иерархии PDH;
Е5-пятый цифровой канал (ПЦК) 564,992Мбит/с соответствует пятому уровню в европейской иерархии PDH;
При использовании аппаратуры ИКМ канал Е1 позволяет организовать 120 телефонных каналов. Аналогично разделив скорость передачи мультиплексора STM-1(155 Мбит/с) на скорость передачи для канала Е1(2Мбит/с) можно определить максимальное количество каналов Е1 для данного мультиплексора.
Однако, кроме информационной нагрузки, STM несут значительный объем избыточного сигнала, обеспечивающих функции контроля, управления и обслуживания, а также вспомогательные функции. Поэтому, например, модуль STM-1 позволяет организовать не 77, а 63 канала Е1
Важной особенностью SDH мультиплексора является наличие двух оптических выходов (каналов приема/передачи), называемых агрегатными выходами и используемых для создания режима 100%-ного резервирования и защиты по схеме «1+1» с целью повышения структурной надежности ВОЛС. При линейной топологии сети эти выходы называются основными и резервными. При необходимости линейного резервирования для каждого комплекта аппаратуры STM-1 и STM-4 необходимо четыре оптических волокна: 2основных и 2 резервных.
Например, мне необходимо организовать 150 каналов Е1 с использованием мультиплексора STM-1 и линейным резервированием по схеме «1+1». Выбираем аппаратуру типа SMA-4 R2 фирмы Siemens, т.к. она позволяет организовать потоки с заданными параметрами. Следовательно, для организации 150 каналов Е1 требуется два комплекта аппаратуры STM-1, с учетом 100%-ного резервирования общее количество волокон - 4
Тип выбранного оборудования.
Тип мультиплексора |
Фирма |
Тип оборудования |
Требуемое количество мультиплексоров
|
Требуемое число ОВ |
|||||
В том числе |
Всего |
В том числе |
Всего |
||||||
Для маг. и дор. связи |
Для коммерч нужд МПС |
Для маг. и дор. связи |
Для комм. нужд МПС |
||||||
STM-4 |
ESI |
SDM -4 |
2 |
- |
2 |
8 |
- |
8 |
|
STM-4 |
ESI |
SDM -4 |
- |
1 |
1 |
- |
4 |
4 |
|
Итого |
- |
- |
2 |
1 |
3 |
8 |
4 |
12 |
Исходя из заданных условий, выбираем 3 мультиплексора SDM-4 уровня STM-4 .
Параметры выбранных мультиплексоров
Таблица 16
Параметры |
SDM -4 |
Трибутарные интерфейсы, Мбит/с |
2, 34, 140, 155 |
Максимальная нагрузка на мультиплексор |
288х2/18х34 |
Агрегатные интерфейсы: типы (число) |
2хSTM-4 |
Тип/схема защищенного режима |
1:1, 1+1/MSP |
3.3.1.Выбор оптического кабеля и распределение ов в кабеле
В настоящее время на железнодорожном транспорте применяется ВОЛС железнодорожной связи с прокладкой кабелей в пластмассовых трубопроводах, а также с подвеской ОК на опорах контактной сети и высоковольтных линиях автоблокировки. Для этого используют марки ОК, например, кабель марки ОКМС фирмы «Трансволк».
ОКМС – кабель магистральный, самонесущий кабель для подвески на опорах контактной сети и линий АБ железных дорог, на опорах линий электропередач до 110 кВ и воздушных линий связи и эксплуатации при температуре от –60 до +70 С.
Кабель марки ОКМС полностью выполнен из диэлектрических материалов и имеет внутреннюю и внешнюю оболочку из полиэтилена, защитные покровы выполнены из арамидных нитей. В сердечнике кабеля расположены 6 или 8 оптических модулей (ОМ). Внешний и внутренний диаметр модулей составляет соответственно 2/1,3 мм, 2,4/1,6мм, 3/1,9мм. В каждом ОМ располагается от 2 до 12 одномодовых оптических волокон. Таким образом, в кабеле может быть уложено до 96 волокон.
В курсовом проекте следует предусмотреть 6 ОВ для оперативно-технологической связи и 4 ОВ – в качестве резервных.
Тип волокна определяется стандартом:
G 652- Стандарт для «одномодового» волокна, имеющего нулевую дисперсию на 1,31 мкм и допустимого для работы на 1,55 мкм;
G 653 Стандарт для «одномодового» волокна со смещенной дисперсией, имеющего нулевую дисперсию на 1,55мкм и допустимую на 1,31мкм
G 654 Стандарт для «одномодового» волокна, оптимизированного по затуханию для работы на 1,55мкм и имеющего нулевую дисперсию на 1,31мкм;
G 655 Стандарт для «одномодового» волокна со смещенной дисперсией, имеющего малую нулевую дисперсию на 1,55мкм и допустимого для работы на 1,31мкм.
ОКМС-А-6(2,4)Сп-8(2)/16(5)
ОКМС - оптический магистральный самонесущий;
Внешняя оболочка – полиэтиленовая (в обозначении не указывается);
Защитные покровы – обмотка из арамидных нитей;
Внутренняя оболочка – полиэтиленовая (в обозначении не указывается);
Число ОМ в кабеле - 6,
Номинальный наружный диаметр оптического модуля (2,4мм);
Центральный силовой элемент кабеля Сп – стеклопластиковый пруток;
Число оптических волокон 24, в том числе 8 типа G 652 и 16 типа G 655.
Выбираем ОВ типа SM-9/125 (Fujikura) и LEAF (NZDSF+)(Cominq) (последний со смещенной дисперсией), предназначенные для работы одновременно во втором и третьем окнах прозрачности.
Рис. Кабель ОКМС-А-6(2,4)Сп-8(2)/16(5)
1 – Центральный силовой элемент
2 – Оптический модуль
3 – Оптическое волокно
4 – Гидрофобный заполнитель
5 – Бандажная лента
6 – Внутренняя оболочка
7 – Арамидные упрочняющие нити
8 – Внешняя оболочка
Распределение ОВ в кабеле ОКМС-А-6(2,4)Сп-8(2)/16(5)
Номер волокна в кабеле |
Номер модуля цвет маркировки |
Марка оптических волокон |
Номер волокна в модуле |
Примечание |
1,2 |
I красный |
LEAF TM CHC 6 |
1,2 |
STM-4 |
3,4 |
3,4 |
STM-4 (1+1) |
||
5,6 |
II зеленый |
LEAF TM CHC 6 |
1,2 |
STM-4 |
7,8 |
3,4 |
STM-4(1+1) |
||
9,10 |
III натуральный |
LEAF TM CHC 6 |
1,2 |
STM-1 |
11,12 |
3,4 |
STM-1 |
||
13,14 |
IV натуральный |
LEAF TM CHC 6 |
1,2 |
резерв и обмен |
15,16 |
3,4 |
|||
17,18 |
V натуральный |
SМF-28TM CPC 6 |
1,2 |
Оперативно технологическая связь |
19,20 |
3,4 |
|||
21,22 |
VI натуральный |
SМF-28TM CPC 6 |
1,2 |
Оперативно техн. связь |
23,24 |
3,4 |
резерв |
3.3.3. Расчет параметров световодов
Важнейшим параметром световода является затухание передаваемой энергии. Потери наряду с дисперсией определяют длину ретрансляционного участка ВОЛС, данное расстояние соответствует расстоянию между НРП ВОЛС, размещенными на схеме трассы линии.
Расчет затухания световодов
Затухание поглощения n связанное с потерями на диэлектрическую поляризацию, линейно растет с частотой и существенно зависит от свойств материала световода tg()
Расчет затухания поглощения (дБ/км) рассчитывается по формуле:
где n - групповой показатель преломления
-
длина волны, 1,31 мкм;
tg
=0,4·10-11
- тангенс угла диэлектрических потерь
в световоде.
П
пром
лом
отери
на рассеяние, возникающее в результате
флуктуации показателя преломления,
называются релеевскими и определяются
по формуле, дБ/км:
где - длина волны, 1,31 мкм;
Rр- коэффициент рассеивания, зависит от материала ОВ;
Rр - 0,8 - 0,9 [(мкм4 ·дБ)/км].
Суммарное значение собственного затухания оптического волокна в общем случае:
пк - коэффициент затухания в инфракрасной области в диапазоне волн свыше 1,6 мкм (для заданных длин волн не рассчитывается).
Характер зависимости наиболее важной составляющей этих потерь – потерь от посторонних примесей рассеяния на микроизгибах:
где Сми - постоянная потерь на микроизгибах; для = 1,31 мкм Сми=0,8х10-8
NA - числовая апертура = 0,13
(дБ/км)
Суммарное значение собственного затухания оптического волокна:
(дБ/км)
Расчет дисперсии световодов
В световоде при передаче импульсных сигналов (отличающихся друг от друга различной мощностью) после прохождения ими некоторого расстояния световые импульсы искажаются и расширяются во времени, т.е. время подачи одного импульса увеличивается.
Дисперсия не только ограничивает частотный диапазон использования световодов, она существенно снижает дальность передачи, т.к. чем длиннее линия, тем больше проявляется дисперсия и больше уширение импульса. Дисперсия возникает по двум причинам: не когерентность источников излучения и появление спектра, существование большого числа мод N.
В соответствии с заданием, дисперсия на длине волны 1310 нм для 3-го (1525нм-1565нм) окна прозрачности может быть рассчитана, используя линейную интерполяцию и граничные значения указанного параметра:
(пс/нм
км)
где
и
- значения дисперсии на границах окна
(правой и левой
соответственно);
-
правая граница соответственно третьего
или четвертого окон прозрачности ;
-
ширина соответствующего окна прозрачности,
нм.
|
|
|
|
|
0,095 |
0,138 |
0,016 |
0,234 |
5,312 |
3.3.4. Расчет длин регенерационных участков и размещение нрп по трассе кабеля
1.Стандартное обозначение секций в зависимости от уровня STM(1,4,16) приведена для указанных трех типов применения:
внутри станции (код I),
между станциями – короткая секция (код S),
между станциями – длинная секция (код L).
В общем случае кодировка типов использования линейных регенераторных секций как оборудования SDH включает три элемента и имеет формат:
<код использования> - <уровень STM>.<индекс источника> здесь «код использования» и «уровень STM» приведены выше, а индекс источника – имеет значения и смысл:
– 1 или без индекса – указывает на источник излучения с длинной волны 1310 нм;
– 2 – указывает на источник излучения с длинной волны 1550нм для волокна, соответствующего стандартам ITU-TG.652(секции S) и G.652,G.655 (секции L);
– 3 – указывает на источник излучения с длинной волны 1550нм для волокна, соответствующего стандарту G.653.
Значение параметров |
Тип секций |
|||
|
|
L-4.1 |
L4.2 |
|
A, дБ/км |
|
|
29,5 |
29,5 |
с, дБ/км |
|
|
0,5 |
0,3 |
А – максимально допустимые потери на секцию
с - два максимальных значения собственного затухания оптического волокна
В соответствии с исходными данными рассчитываем максимально возможные длины регенераторных участков:
Для секции L - 4.1
Для секции L - 4.2
А - максимально допустимые потери на участок, дБ.
-
затухание разъемного соединения, 0,3-0,5
дБ.
- количество
разъемных соединений, 2.
- эксплуатационный
запас на затухание, А=4-6 дБ.
- километрическое
затухание одномодового ОВ
на расчетной длине волны, дБ.
- увеличение
затухания ОВ при температуре воздуха
ниже 40 С, 0,05 дБ.
- затухание
разъемного (сварного) соединения, 0,1 дБ.
- строительная
длина кабеля, км.
- количество
промежуточных вводов магистрального
кабеля на регенераторном участке, 2
Тип секции |
|
|
L-4.1 |
L-4.2 |
Lру, км |
|
|
42.95 |
65.86 |
3. Параметры регенерационных участков
Участок |
Система передачи |
Длина участка км |
Длина волны нм |
Тип интерфейса |
Затухание участка, дБ |
Энергетический потенциал аппаратуры, дБ |
Эксплуатац. запас по затуханию, дБ |
О-П |
STM-4 STM-4 |
18.9 |
1550 1550 |
L-4.2 L-4.1 |
111.687 15,467 |
29.5 29,5 |
17,813 14,033 |
П-Р |
STM-4 |
28,35 |
1550 |
L-4.1 |
20,90 |
29,5 |
8,6 |
Р-С |
STM-4
|
61,95 |
1550 |
L-4.2
|
27,831 |
29,5
|
1,66
|
С-Т |
STM-4 STM-4 |
24,15 |
1550 |
L-4.2 L-4.2 |
13.656 |
29,5 29,5 |
15.844
|
Т-У |
STM-4 STM-4 |
42 |
1550 1550 |
L-4.2 L-4.1 |
20,35 28,75 |
29,5 29,5 |
9,15 0,75 |
У-Ф |
STM-4 |
67,2 |
1550 |
L-4.1 |
7.66 |
29.5 |
21.,84 |
Ф-Х |
STM-4 STM-4 |
40,95 |
1550 |
L-4.2 L-4.1 |
19,95 |
29,5 29,5 |
9.55
|
Расчёт затухания α, дБ для каждого регенерационного участка и эксплуатационный запас по затуханию, дБ:
, где
m-число промежуточных станций на рассматриваемом регенерационном участке;
Затухание участка О-П α, дБ (Lоп=18,9 км)
Затухание участка П-Р α, дБ (Lпр=28.35 км)
Затухание участка Р-С α, дБ (Lрс=61,95 км)
Затухание участка С-Т α, дБ (Lст=24,15 км)
Затухание участка Т-У α, дБ (Lту=42 км)
Затухание участка У-Ф α, дБ (Lуф=67,2 км)
Затухание участка Ф-Х α, дБ (Lфх=40,95 км)
ЛИТЕРАТУРА
Виноградов В.В., Кузьмин В.И. Линии автоматики телемеханики и связи на железнодорожном транспорте - «Транспорт» - 1990 г
Горелов Г. В., Кудряшовв В. А., Шмытинский и др. Телекоммуникационные технологии на железнодорожном транспорте
Марков М.В., Михайлов А.Ф. Линейные сооружения железнодорожной автоматики, телемеханики и связи - «Москва Транспорт» - 1980 г,
Бунин Д. А., Яцкевич А. И. - Магистральные кабельные линии на железных дорогах « Москва Транспорт » - 1978 г,
Тюрин В.Л. - Многоканальная связь на железнодорожном транспорте «Москва Транспорт» - 1992 г,
Справочник строителя линейных сооружений железнодорожного транспорта - «Транспорт »1979г
Руководство по проектированию сооружений электросвязи на железных дорогах - «Транспорт » - 1982 г
Справочник - Кабели и провода для устройств СЦБ и связи - «Транспорт» - 1993г
Методические указания по выполнению курсовой работы.
2.
О 18 П 27 Р 59 С 23 Т 40 У 64
Ф 39 Х
Длинна регенер. участка (по каб) |
|
47,25 |
61.95 |
66,15 |
|
||
19.9 |
28.35 |
|
24,15 |
42 |
|
ОКМС-А-6(2,4)Сп16(2)/8(5)
1,2
S4
#
S4
# S4
S4
S4
S4
S4
S4
S4
3,4
5,6
S4
S4
S4
7,8
S4
S4
9,10
11,12
S4
S4
S4